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焊点切片:润湿角、根部润湿深度与金属间化合物层

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文章《焊点切片:润湿角、根部润湿深度与金属间化合物层》的封面图

焊点是一个既导电又具有电阻的连接点,其真正的好坏几乎全部在于看不见的部分:元件底座下方、锡块内部、与焊盘的接口处。切片是阅读这些内容的唯一方法。

本文解释了焊点切片的三个特征 — 润湿角、根部渗透和金属间化合物层 — 以及从切片图像得出结论时的四个常见错误和限制。

1. 为什么焊点必须用切片来评估?

三个主要原因:

  1. 最重要的部分是不可见的:锡和金属表面之间的结合隐藏在元件底座下方。
  2. 外观可能会产生误导:从外部看起来不错的焊点内部可能仍然是空心的或者没有完全湿润。
  3. 有必要区分工艺错误和设计错误:只有内部结构才能告诉我们哪一个是原因。

2. 切片的三个特征

特点 含义 正常体征 需要注意的标志
润湿角 指示锡是否“侵蚀”金属表面 光滑的凹面,从焊盘到元件引脚的连续过渡 凸面、折角、边界条纹清晰
圆角高度 表示元件引脚上附着的锡量 锡沿脚均匀上升,厚度稳定 一侧的锡粘附或流入块体的量太少
金属间化合物层 是真正金属结合的证据 沿界面均匀薄条 看不到条带,或者条带太厚,或者条带不连续

这三个特点是相辅相成的。缺少三者之一,关于焊点的结论仍然没有充分依据。

在显微镜下可以看到元件腿上的焊点切片具有光滑的凹面
光滑、凹形的润湿角表明锡已正确流动并粘合到表面。

3. 润湿角:怎么读?

润湿角是锡表面与母材表面在界面处形成的角度。如何阅读切片:

  • 小角度、凹面:锡分布均匀且粘合良好。
  • 大角度、凸面:锡收缩成球状,结合能力较差。
  • 清除破碎边界:表面污染或氧化涂层的迹象。

容易忽视的一点是:对于同一个焊点,焊盘侧和元件腿侧的润湿角可能不同。阅读时,应明确指出你所评价的是哪一方。

4. 足部吸收:基准决定结果

如何计算 怎么做 风险
从焊盘表面计算 测量从焊盘表面到脚的锡高度 忽略位于脚部的锡
按焊点厚度计算 将锡附着高度与焊点中的总引脚厚度进行比较 需要清晰识别足部标志
按元件厚度计算 与元件本体的厚度相比 不适合长腿组件

由于计算方法有多种,报告中必须明确说明所采用的方法。在质量纠纷中,大多数关于“锡够还是锡不够”的分歧,实际上都是质量分歧。

5. 金属间化合物层:金属结合的证据

当熔化的锡与铜接触时,在界面处形成金属间合金层。这证明粘合是在金属层面形成的,而不仅仅是表面粘附。

金属间化合物层的状况 寓意 风险
非常薄或看不见 可能是热量不够或者表面不干净 结合力弱,受力时容易分离
薄而连续 期望状态 不用担心
异常厚实 温度或保温时间过高,或焊点长期在高温下工作 性脆,受振动或热冲击时易破裂
不连续的、中断的 未链接区域 裂纹起始点

注意:即使在产品通过了输出测试之后,金属间化合物层在高温下也会随着时间的推移而继续增厚。因此,评估金属间化合物层需要结合产品的实际工作条件。

放大的切片图显示了锡和铜焊盘之间的金属间化合物层边界
如果金属间化合物层太薄,则结合力弱,如果太厚,则变得脆。

6. 焊点切片的四种常见错误

错误 切片上的标记 常见原因
局部少锡 锡块很薄,没有覆盖所有元件 锡膏量不够,焊盘设计歪斜
焊点根部裂纹 裂纹起源于焊点外缘 弯曲电路板时的机械应力、热膨胀差异
空洞浓度 承载区或导热区存在较大空洞 空气无法及时逸出,焊膏潮湿,热分布不理想
不湿 锡和表面之间的边界破裂,有间隙 表面污染、氧化、涂层质量差
用透明塑料模制的电路板样品排列在实验室桌子上,旁边是小镊子
始终有一个控制样本来区分真正的异常与正常的焊接特征。

7. 从切片图像得出结论时的局限性

  1. 只看到一架飞机:切片外部的空洞或裂缝不会出现在图像中。
  2. 小样,数量有限:成功的焊点并不能证明整个电路板是成功的。
  3. 样品制备的影响:过多的研磨会擦除金属间化合物层或产生假痕迹。
  4. 不反映整个样本历史记录:多次加热的焊点与仅加热一次的焊点具有不同的结构。

8. 报告中的最低限度信息

  • 切割焊点的位置和切割方向。
  • 照片放大到足以看到元件引脚和焊盘,并带有刻度。
  • 感兴趣区域的单独放大图像(润湿角、金属间化合物层、空洞)。
  • 每个功能的结论与描述分开。
  • 标准和产品类别适用于评估。

9. 常见问题

外观看起来不错的焊点是否需要切割和检查?

对于第一批、新产品或过程有问题时,应进行检验。外表并不能证明内在联系。

有没有一种方法可以在不破坏样品的情况下测量金属间化合物层?

没有一种非破坏性方法可以在微观尺度上给出相同的结果。超声波和 X 射线可以建议但不能测量金属间化合物层的厚度。

百分之多少的 Void 被视为错误?

该阈值取决于适用的标准、组件类型和产品类别。除了比率之外,还必须考虑每个空洞的大小及其在焊点中的位置。

拍摄时应该选择什么倍率?

采取两层:一层足够宽,可以看到整个焊点及其与焊盘的关系;一层足够高,可以看到金属间化合物层边界。

如果脚垫和脚都很好但仍然有错误怎么办?

此时,应检查焊点以外的因素:来自电路板的应力、组装力或使用过程中的热条件。

10. 结论

焊接切片回答了三个问题:锡是否正确润湿,引脚上是否有足够的锡,以及是否形成了金属结合。这三个答案结合起来可以得出有关焊点的结论。

要做的四件事:在报告中明确说明渗透基准;以两个放大倍数拍摄;始终有一个对照样本;并明确说明由于该方法仅观察一个切面而得出的结论的局限性。

参考资料

  • IPC-A-610 — 电子装配验收标准,带引脚的焊点。
  • J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
  • IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
  • IPC-7095 — BGA 设计和组装、焊点缺陷评估部分。

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    测量切片图像尺寸:如何设置标尺以减少误差?

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    文章《测量切片图像尺寸:如何设置标尺以减少误差?》的封面图

    切片评估中的一个常见现象:两个测试实验室收到相同的样品,测量相同的标准,但产生两个不同的数字。原因往往不在于设备,而在于校准方法和测量点的定义。

    本文指导测量切片图像的正确程序:校准刻度、定义每个标准的测量点、处理错误以及如何记录结果以确保可重复性。

    1. 为什么同一个样本会给出三个不同的数字?

    原因 如何表达 影响力
    秤未正确校准 测量之间的偏差成正比 所有结果均存在系统误差
    使用不同的放大倍数但应用相同的系数 数字因程度而异 严重错误,比较容易发现
    不同的测量点定义 偏差小且不均匀 难以发现,引发长期争论
    切割面有斜角或不平整 测量厚度大于实际厚度 误差取决于测量位置
    测量者选择偏置测量点 结果往往符合预期 测量点应在图纸中注明
    光学显微镜,校准载玻片放置在样品台上,后面有半透明屏幕
    未经校准的刻度使得后面的所有数字都失去了价值,即使图像非常清晰。

    2. 每次测量前校准标尺

    1. 使用具有已知刻度的标准载玻片建立实际距离与像素或分区数之间的关系。
    2. 对每个物镜进行单独校准以及要使用的每个放大级别。
    3. 轮班时再次检查或在每个重要样本集之前,而不仅仅是在一个长期的定期计划中。
    4. 记录校准结果包含设备代码、日期和执行人员。

    容易忽略的一点是:当成像系统发生变化(更换相机、改变玻璃体高度、改变图像处理软件)时,即使设备尚未进入维护期,也必须重新校准。

    3. 定义每个指标的测量点

    目标 测量点定义 错误注意事项
    孔内镀层厚度 在孔壁上的多个位置进行测量:靠近孔口、孔壁中部和靠近底部 指定是取最小值还是平均值
    表面涂层厚度 在平坦区域垂直于表面进行测量,避免过渡区域 避免在涂层异常薄的斜角边缘进行测量
    孔周围的接触环 测量孔壁到焊盘边缘的最小距离 在最小位置测量,而不是在最宽位置测量
    元件引脚吸锡 测量销上锡的高度与焊点总厚度的比较 清楚地确定基准是来自元件脚还是来自焊盘
    金属间化合物层厚度 在界面中间测量,多次测量,取平均值 避免在有角落或杂质的区域进行测量
    空洞尺寸 测量最大直径并估计面积 指定如何确定空边界

    最有效的方法:在报告中附上图纸或照片,标明测量的位置和方向。当双方看同一张图片时,关于数字的争论就会短得多。

    屏幕显示带有水平测量线的放大板切片图像
    每个标准都需要统一的测量点定义,否则测试实验室之间的结果会有所不同。

    4. 错误处理:需要分离三个来源

    错误来源 特点 如何处理
    系统误差 每次测量时均沿同一方向均匀偏转 重新校准;与标准样品比较
    随机误差 围绕平均值波动 多次测量,取平均值并记录离散度
    样品制备错误 根据切片位置的偏差 在平坦区域测量,测量前再次检查样品

    实用规则:报告中包含的每个数字都应该有背景信息 — 测量次数、最小值和最大值、放大倍数。当受到质疑时,没有背景的单一数字很难辩护。

    5. 记录结果以确保重现性

    1. 测量值、单位(微米或密耳)和转换(如有必要)。
    2. 放大倍率和使用的设备。
    3. 样品上的测量位置,由图片或位置代码描述。
    4. 标准和产品类别适用于评估。
    5. 框架中显示比例的原始照片。
    6. 测量日期、测量人员和再次检查人员。

    6. 五个错误导致测量结果不可重复

    1. 照片中未显示比例。
    2. 在经过处理以增加对比度但不保存原始图像的图像上进行测量。
    3. 在同一报告中的项目之间混合使用计量单位。
    4. 放大倍数不会被记录,因此无法再次检查。
    5. 在倒角样品上测量,不记录样品状况。
    校准标准载玻片和数显卡尺位于均匀光线下的实验室桌子上
    测量标准和测量设备必须是定期校准计划的一部分。

    7. 常见问题

    结果应该以微米或密耳为单位报告吗?

    取决于客户惯例和适用标准。最安全的方法是明确说明单位并包括转换,以避免各方之间的混淆。

    应该由软件自动测量吗?

    自动化测量有助于减少主观错误并提高速度,但人们仍然需要仔细检查边界情况 — 类边界不清楚。

    如果要测量的区域只有几微米宽怎么办?

    需要增加放大倍数,在该放大倍数下重新校准标尺,并在多个位置进行多次测量以获得统计依据。

    样品应该测量多少个点?

    没有固定的数字。原理看分布就够了 — 如果测量点相差很大,就需要增加点数,而不是立即求平均值。

    测量的允许误差是多少?

    取决于设备、放大倍率和适用的标准。应在内部程序中明确定义和记录,并使用标准样品定期检查。

    八、结论

    测试实验室之间的差异很少是由于设备造成的,但通常是由于三个因素造成的:刻度尺校准不当、测量点定义不同以及样品有斜角或不均匀。这三种情况都可以通过流程来预防。

    要做的四件事:在每组样品之前校准每个放大倍数的刻度;用图画代替文字指定测量点;在平均值旁边记录测量次数和离散度;并始终保存带有比例的原始图像。

    参考资料

    • IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片、切片测量和评估。
    • IPC-A-600 和 IPC-6012 — 与电镀厚度和接触环相关的标准和技术要求。
    • IPC-7095 — BGA 的空洞评估。
    • 检测室质量管理体系中测量设备的校准和控制要求。

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      从粗样到切片图像:镶嵌、研磨、抛光和腐蚀

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      文章《从粗样到切片图像:镶嵌、研磨、抛光和腐蚀》的封面图

      在切片中,显微镜只是记录结果的工具。决定图像是否具有结构性的是前面的四个步骤:切割、成型、研磨和抛光。不正确制备的样品可能会隐藏真正的缺陷,或产生不存在的虚假缺陷。

      本文描述了每个步骤、每个步骤的典型错误、如何识别损伤的样品以及如何根据操作员的技能减少损伤的样品。

      1. 样品制备流程和原则

      1. 切——将要测量的区域与细节分开。
      2. 镶嵌— 将图案固定在塑料模具中并保护切割边缘。
      3. 磨削— 将切片带到正确的平面上进行检查。
      4. 抛光— 去除划痕和表面变形层。
      5. 腐蚀— 增加结构对比度,仅在需要时使用。

      交叉原则:每一步都必须进行足够的处理,以消除前一步的影响,但又不能处理得太多,以免丢失要检查的部分。。大多数样品制备错误都是违反了这一原则的两个方面之一。

      2. 样品切割:控制热量和切割平面

      因素 需要控制 如果你做错了
      切割刀片 选择适合材料的磨料类型 研磨太热,烧边,使镀层变形
      散热方案 流量充足,喷射方向正确 产生的热量使基础塑料软化并使焊点变形
      切削速度 对于具有小焊点的样品,速度较慢;对于厚金属样品,速度较快 切口是斜角的,小细节丢失
      夹紧方向 垂直于您要测量的轴 测量厚度大于实际厚度

      样品因切割而损伤的迹象:烧伤切割边缘、沿刀片方向划伤金属层、塑性塑性变形。当看到这些迹象时,关于厚度的结论应保持谨慎。

      气缸内装有小电路板模板的透明塑料模具热成型机
      镶嵌有助于将图案固定到位并保护切割边缘 — 边缘最容易受到损伤。

      3. 模制图案:将其固定到位并保护边缘

      方法 特点 适合
      热成型(热塑性塑料) 在热和压力条件下快速压制样品 金属样品、电路板、耐热零件良好
      冷成型(双组分树脂) 无需加热,凝固时间更长 热敏样品:小焊点、塑料、软材料

      成型步骤中常见的三种错误:塑料流入零件之间的间隙,导致样品边缘错误;样品在凝固过程中移动;收缩的塑料会在样品和塑料之间产生间隙 — 研磨时该间隙会吸引杂质并在图像中产生假条纹。

      4. 研磨:将颗粒逐步降级

      阶段 目的 需要前进的迹象
      粗磨 展平并接近要检查的正确平面 整个断面平整,无切口残留
      中磨 输入上一步中的大划痕 单向划痕
      精磨 有点小划痕 表面哑光均匀,低倍看不到划痕

      两个常见的错误:跳过一定的颗粒级别(导致端部残留较深的划痕)和沿单一方向研磨时间过长(导致表面不平整,一侧有斜角)。

      5. 抛光:加工变形层

      研磨会产生划痕,抛光会在表面上产生一层薄薄的变形。该层可以隐藏金属间化合物层等小细节,或者使电镀层看起来比实际更厚。

      现象 常见原因 如何处理
      彗星的轨迹不断延伸 在一种速度下抛光时间过长会导致硬件拖动 减少时间、改变方向、清洁织物
      杂质粘附在条纹上 织物脏了,样品在步骤之间没有清洗 在步骤之间清洗并干燥样品
      样品边缘呈圆形 压力太高或边缘抛光时间太长 减少用力,使用支架保持样品稳定
      电镀看起来异常厚实 变形层包含在厚度内 用更细的砂砾再次抛光
      抛光台配有新型砂轮和顶部样品架
      忽略颗粒水平会留下划痕和变形层,从而掩盖真实结构。

      6. 腐蚀:需要时和不需要时

      腐蚀用于增加金属相之间或材料层之间的对比度。对于电路板和焊点,蚀刻通常用于突出晶界和金属间化合物层。

      情况 应该腐蚀吗? 原因
      测量镀层厚度 通常不会 通过光学对比,层边界足够清晰
      评估焊点晶粒结构 是的 需要对比才能读取晶粒尺寸和形态
      测量金属间化合物层 视情况而定 轻腐蚀有助于区分,强腐蚀可以溶解待测层
      评估产品的腐蚀缺陷 否 腐蚀产物为证据,不应再做任何改动

      安全原则:准备两个相同的样品,腐蚀一个样品,保持一个样品完好。如果腐蚀样品给出的结果有问题,则仍然需要测试对照样品。

      7. 测量前样品已通过的五个标志

      1. 表面平坦,斜光下反射均匀。
      2. 在工作放大倍数下没有可见的划痕。
      3. 层与层之间的界限清晰且不模糊。
      4. 样品和模制树脂之间没有间隙。
      5. 需要测量的最小细节仍然完好无损,没有斜角或丢失的边缘。
      用透明塑料镶嵌的模型固定在带有抛光布和分级砂纸的支架中
      不均匀的切片将导致任何背面厚度测量不正确。

      8. 常见问题

      普通金属切割机可以用来切割样品吗?

      不应该。传统切割机会产生巨大的热量和力,容易使小焊点和镀层变形,使测量结果不再可靠。

      塑料或软材料样品可以用作切片吗?

      可以,但应使用冷铸件和更细的磨料。软材料容易产生倒角,因此需要减小力并缩短每一步所用的时间。

      手工抛光效果是否足够好?

      出于筛选目的,这是可能的。为了测量厚度或分析金属间化合物层,应使用具有力和速度控制的设备来减少测量之间的误差。

      样品需要多长时间氧化并需要重新制备?

      取决于材料和储存条件。对于铜样品或具有薄涂层的样品,应在抛光后立即进行测量,并保存在带有除湿器的密封容器中。

      有什么办法可以缩小两个技术人员之间的差距吗?

      是:使用固定参数标准化分步过程,使用相同的材料,并定期让两个人从同一部件制备平行样品进行比较。

      9. 结论

      切片图像的质量是在样品制备的四个步骤中决定的,而不是在显微镜中决定的。每个步骤都有一个特有的错误模式,每个错误模式都会在图像上留下可识别的标记。

      要做的四件事:控制切割步骤中的热量和冷却液;根据样品的热敏感性选择热铸或冷铸;按正确的顺序降级磨料;并保留未腐蚀的样品作为对照。

      参考资料

      • IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片、样品制备步骤。
      • ASTM E3 — 金相样品制备指南。
      • ASTM E407 — 金属和合金的腐蚀。
      • IPC-A-600 和 IPC-6012 — 与电路板切片相关的技术标准和要求。

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        选择切割位置与制样送检:一步出错,整组数据作废

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        文章《选择切割位置与制样送检:一步出错,整组数据作废》的封面图

        仅当切割位置正确回答当前问题时,切片样本集才有价值。切割位置不对,即使照片非常清晰,测量也非常准确,仍然没有结论 — 而且模型一旦毁坏,就无法重新制作。

        本文提供了有关如何根据分析目标确定切割位置、如何批量取样、如何标记和定向样品以及必须包含的所需信息的说明。

        1. 决定从哪里切入的问题

        正确的顺序始终是:先确定问题,再选择切割位置。采取相反的做法 — 先切割,然后考虑要问什么 — 是必须进行第二次取样的最常见原因。

        问题需要回答 切割位置 关键标准
        孔内镀层厚度是否满意? 面板上许多不同位置的孔 孔壁镀层厚度
        焊接是真正的连接吗? 沿待检查的焊点 润湿角、吸收率、金属间化合物层
        BGA 有大空洞吗? 穿过中心和边缘位置的一排弹子 空洞尺寸和分布
        电路板是否错位? 面板边缘区域和面板中间区域 层数、偏置、电介质厚度
        钻孔是否有裂纹? 正确的孔与控制孔一起增加了阻力 镀层的连续性
        cosse 头压缩是否足够? 沿着压接端子的身体,保持压力区域完整 压缩、虚空、断弦射线
        电路板表面带有彩色标记条,指示切割位置
        切割位置必须与具体问题相关:镀层厚度、焊点空洞或层未对准。

        2. 选择切割位置的四个原则

        1. 代表:对于有关批量承受能力的问题,请从多个位置(边缘、中间、高密度区域)采样,而不是从同一位置采样多个样本。
        2. 有证据表明:务必另取一个合格样本进行比较。控制图像有助于区分样本的真实异常与正常特征。
        3. 正确方向:切割平面必须垂直于要测量的轴线。对角切割会使任何测量的厚度大于实际厚度。
        4. 保留备份样本:对于重要的样品,请保留同一部件的完整部分,以便在第一次选取失败时可以再次切割。

        3. 批量采样:三种常用方式

        如何取样 怎么做 优点 局限性
        优惠券是预先设计在面板上的 使用设计师预留的面板上附带的优惠券区域 不影响产品;固定位置应在批次之间具有可比性 并非所有设计都有优惠券
        面板边缘区域的样本 将面板边缘的非功能区域剪掉 利用浪费,省钱 需要检查边界条件是否与中间区域相同
        真实产品样品 直接切割产品或组装好的电路板 正确反映生产状况 产品损失;需要正当理由

        实用建议:使用优惠券进行定期监控,在分析问题时使用真实产品 — 因为这样问题就不再是“过程是否稳定”而是“这个产品发生了什么”。

        托盘包含许多准备切割的相同板优惠券样品
        批次之间同一位置的优惠券图案允许比较一段时间内的数据。

        4. 标记并定向样品

        要做的事情 怎么做 为什么它很重要?
        标记切割平面 用彩色胶带或油笔在模板外侧画一条切割线 样品出厂后避免误导
        记录箭头方向 画一个箭头,从哪条边开始,朝哪条方向走 剖面必须保持正确的方向以便与图纸进行比较
        写下识别码 批次代码、板代码、日期、位置符号 如果没有代码,数据集就失去了检索的能力
        请勿在要检查的区域书写 只写在对面或测量区域之外 钢笔墨水和胶水会侵蚀待分析的表面

        五、包装及运输

        对于组装模型,两个主要风险是冲击和潮湿:

        • 将每个样品单独包装在防静电袋或密封塑料袋中,并在袋中附上代码条。
        • 固定样品,使待分析的部分不与其他材料接触。
        • 如果要调查的区域有小焊点,则应用支架将其固定,而不是让样品相互靠在一起。
        • 长途运输或雨季时请添加干燥剂包。

        如果样品是经过腐蚀或潮湿试验的电路板,则必须在提交表格中明确说明这一情况:切片的腐蚀结果很大程度上取决于测试后样品的保存方式。

        精密图案切割机在刀片上方有一个紧紧夹紧的电路板和一个冷却液喷嘴
        以错误的方向夹紧或倾斜切割平面将导致样品失去价值并必须重新采集。

        6. 必填信息

        1. 具体问题需要回答。
        2. 批号、产品代码和生产日期。
        3. 切割位置和所需的切割方向。
        4. 标准和产品类别适用于评估。
        5. 相关设计要求(所需镀层厚度、孔径、层数)。
        6. 样本的历史:任何通过的测试,任何已知的异常。
        7. 对照样品(如果有)。
        8. 需要澄清时进行讨论的技术联系信息。

        7. 常见问题

        我可以发送整个面板而不是预切样品吗?

        是的,而且在很多情况下这是一个更好的方式:考场会根据问题选择剪切位置。条件必须明确提出要求,并注明哪些部分不能被切割。

        沿着切割线断裂的样品还能使用吗?

        通常不会,因为破损的边缘会使待测量的层变形并产生假缺陷。有必要保持样品完整,直到使用带有冷却的专用设备进行切割。

        例行检查应裁减多少职位?

        面板上应该至少有代表不同风险区域的三个不同位置,而不是三个相邻的样本。

        通过热冲击试验的样品是否需要与未测试的样品一起寄送?

        应该有。 “已测试 – 未测试”样本对是区分预先存在的错误和测试期间出现的错误的唯一方法。

        我们应该在发送前拍摄样品照片吗?

        因此,特别是对于有明显异常的样本。发送前的照片有助于比较并避免关于交货时样品状况的争论。

        八、结论

        选择切割位置是整个切片过程中最便宜但影响最大的步骤。问题决定立场,立场决定衡量标准,衡量标准决定结论的价值。

        要做的四件事:始终有一个对照样本;评估批次承受能力时在许多不同地点进行抽样;清晰标记切割方向;并包括具体问题和完整的检索信息。

        参考资料

        • IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片、地点选择和样品制备。
        • IPC-A-600 和 IPC-6012 — 印刷电路板技术要求和验收标准。
        • IPC-A-610 — 电子装配验收标准。
        • 检测实验室质量管理体系中取样和样品检索的说明。

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          切片分析标准体系:IPC-A-600、IPC-6012、IPC-TM-650 2.1.1、J-STD-001 与 IPC-A-610

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          文章《切片分析标准体系:IPC-A-600、IPC-6012、IPC-TM-650 2.1.1、J-STD-001 与 IPC-A-610》的封面图

          切片没有单一标准。它位于三组不同文件的交叉点:指定测试方法的组、指定电路板技术要求的组以及指定焊点验收标准的组。错误引用群体是切片报告中最常见的错误。

          本文根据评估主题对标准进行了分类,指出了哪些标准规范了哪些内容、如何在报告中正确引用这些标准以及四个常见错误。

          1. 为什么同时有这么多标准?

          在组装好的电路板中,至少有三个不同的对象,每个对象都有自己的一套标准:

          1. 裸板:是电路板制造商的责任。
          2. 焊接及组装工艺:是组装厂的责任。
          3. 测试方法:指定如何切割、研磨、抛光和测量 — 不指定验收阈值。

          因此,标准的分部报告往往必须同时引用:测试方法标准、技术要求标准和验收标准标准。

          2. 常用标准分类表

          标准型 对象 监管什么? 属性
          IPC-TM-650 方法 2.1.1 测试方法 印刷电路板切片样品的制备方法 技术说明
          IPC-A-600 裸电路板 可观察的验收标准,包括切片 验收标准
          IPC-6012 硬质线路板 特性及技术要求:镀层厚度、环形圈、镀层连续性 技术要求
          IPC-6013 软性线路板 软、软硬结合电路板技术要求 技术要求
          IPC-6016 HDI 板 高密度微孔板的要求 技术要求
          J-STD-001 组装流程 需要材料和焊接工艺 工艺要求
          IPC-A-610 组装电路板 每个产品层的焊接验收标准 验收标准
          IPC-7095 球栅阵列 BGA 的设计、组装和空洞评估 专门说明

          需要记住的要点:IPC-TM-650 2.1.1 规定了如何执行此操作,还有IPC-A-600、IPC-6012 和 IPC-A-610 定义了哪些内容。混合这两个群体是报告受到质疑的一个常见原因。

          打开文件夹,其中空白页旁边是用透明塑料模制的电路板模板
          标准注明了验收门槛;结论仍然必须基于实际测量。

          3. 需要区分三种不同类型的阈值

          阈值类型 谁放置的? 内容示例 什么时候会改变呢?
          设计门槛 客户或设计师 所需镀层厚度、孔径、层数 根据每个项目
          标准门槛 行业标准 产品被认为令人满意的最低条件 根据标准版本
          内部阈值 工厂 比标准更严格的控制水平以创建安全区 根据工艺数据

          实际做法:以标准阈值作为最低水平,根据工艺能力将内部阈值设定在更严格的范围内,并在记录中明确注明这两个阈值。

          4. IPC-A-610 中的产品类别和影响标准

          IPC-A-610 根据可靠性要求的级别将产品分为几类,从一般消费品到要求始终如一的高可靠性的产品。因此,不同类别之间的切片验收标准并不相同:某些功能在低类别中可以接受,但在高类别中则不然。

          实际后果:必须明确说明产品属于哪一类在辩论通过或失败之前。同一张切片图像,两个不同的层可以给出两个不同的结论 — 而且都是正确的。

          通过显微镜目镜拍摄的图像,电路板切片上有刻度
          报告中的所有数字必须与校准的显微镜标尺相关联。

          5. 如何在报告中引用标准

          足够强的引用需要四个组成部分:

          1. 标准编号及名称完整形式。
          2. 版本和发行年份——这是最容易被忽视的部分。
          3. 特定部分、章节或表格申请评估。
          4. 产品类别为班级标准。

          对于有特定客户要求的项目,应添加优先顺序:客户要求第一,行业标准第二,或反之亦然 — 具体取决于合同中的约定。

          实验室桌子上有整齐折叠的文件夹、放大镜和镶嵌样品
          错误引用标准版本是最常见且容易避免的错误。

          6. 引用标准时的四个错误

          错误 后果 如何避免
          使用测试方法标准来断定合格/不合格 该报告没有标准依据 明确区分“如何做”组和“标准”组
          标准版未记录 无法重现结论,容易产生争议 输入型号和发行年份
          将裸板标准应用于组装板 关于错误主题的结论 选择标准之前先明确对象
          跳过产品层 无休止的争论,因为双方使用两个不同的级别 从项目一开始就完成产品层

          7. 常见问题

          是否必须遵循 IPC?

          法律上没有要求,但在实践中这是一套被市场认可的标准。如果客户有自己的标准,则该标准通常优先。

          如果客户没有说明产品类别怎么办?

          再以书面形式询问。这种方式不仅避免了事后的纠纷,也迫使客户确认实际的请求级别。

          连接器和电缆适用哪些标准?

          该组属于连接器和电气连接标准,而不是印刷电路板标准的一部分。有必要根据主题选择正确的标准组。

          报告中是否需要包含抽样标准?

          应说明。验收标准只有在附有抽样方法和评估的样本数量时才有意义。

          内部标准是否可以比标准更严格地应用?

          是的,许多工厂这样做是为了创建一个安全区。需要做的就是在文件中明确哪些是内部阈值,哪些是标准阈值。

          八、结论

          这套切片标准分为三个明确的组:测试方法(IPC-TM-650 2.1.1)、电路板技术要求(IPC-6012、IPC-6013、IPC-6016)和验收标准(IPC-A-600、IPC-A-610 和用于焊接的 J-STD-001)。对于 BGA,IPC-7095 是一个专门的文件,需要单独参考。

          要做的三件事:在每份报告中明确区分“如何做”和“标准”这两个群体;务必写下型号和发行年份;并在评估前与客户最终确定产品等级。

          参考资料

          • IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
          • IPC-A-600 — 印刷电路板验收标准。
          • IPC-6012——刚性印刷电路板的技术和性能要求;软板 IPC-6013; IPC-6016 适用于高密度板。
          • J-STD-001 — 电气焊接和电子组装的要求。
          • IPC-A-610 — 电子装配验收标准; IPC-7095 — BGA 设计和组装。

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            必须做切片分析的 7 种情况

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            文章《必须做切片分析的 7 种情况》的封面图

            在大多数工厂中,切片不是例行检查计划的一部分。当出现问题时就会出现:产品被退回、客户投诉、发货未通过可靠性试验。在那个阶段调用切片既昂贵又迟。

            本文列出了几乎肯定需要切片的七种情况、每种情况的早期预警信号,以及如何从救火转向控制。

            1. 为什么章节经常出现迟到?

            三个常见原因:

            • 作为破坏方法:模型必须被牺牲,因此只有在有充分理由的情况下才应该使用它。
            • 没有看到立竿见影的好处:通过样品的结果不会产生与被阻止批次相同的明确值。
            • 缺少具体问题:如果寄送样品时没有明确说明需要回答什么,检测实验室只能返回照片,不能返回结论。

            结果是:当出现问题时,时间和成本增加,来自客户的压力降低了冷静分析的能力。

            2. 需要切片的七种情况

            情况一:客户抱怨组装后焊点开裂

            需要回答的问题:裂纹是位于金属间化合物层、焊接体中还是位于元件基体与锡之间的界面处?

            在哪里切割:纵向切割所投诉的焊点本身,并与完好的相邻焊点进行比较。

            可以得到结论:区分焊接工艺(温度、保温时间)引起的误差和焊接后机械应力引起的误差。

            场景 2:新供应商的第一批板卡

            需要回答的问题:孔内镀层厚度、孔同心度、表面镀层质量是否符合订单要求?

            在哪里切割:选择面板上不同位置的多个孔(靠近边缘、面板中间、最小的孔),而不是多个彼此相邻的孔。

            可以得到结论:在大规模组装之前检测供应商文件与实际产品之间的差异。

            情况 3:热冲击或热循环试验后焊点开裂

            需要回答的问题:裂纹在何处以及通过什么机制形成 — 金属间脆化、膨胀系数差异,还是预先存在的初始缺陷?

            在哪里切割:切取准确的测试样品,并从未经测试的同批次中切取样品进行比较。

            可以得到结论:确定误差是否是由于设计、材料或焊接工艺造成的。

            情况四:多层线路板疑似错位或层错

            需要回答的问题:实际层数、层间偏移和介电层厚度是否在设计公差范围内?

            在哪里切割:在面板边缘和面板中间进行切割,比较偏差程度。

            可以得到结论:证明电路板与设计不同,作为与供应商比较的依据。

            情况五:钻孔阻力异常增大

            需要回答的问题:镀层孔壁较薄,镀层与孔壁之间是否有裂纹或分离?

            在哪里切割:以增加的阻力切割正确的孔,同时切割控制孔。

            可以得到结论:识别电镀错误、钻孔错误或装配过程引起的错误。

            情况六:电线接头或电线连接处剥落,接触电阻增大

            需要回答的问题:导体在头体内是否压缩得足够紧,是否有断线,是否有异常间隙?

            在哪里切割:沿着压接端子的主体切割,保持压线完好。

            可以得到结论:区分压接模具错误、科斯机头尺寸错误和工人操作错误。

            情况 7:产品在腐蚀或潮湿试验后失效

            需要回答的问题:腐蚀从哪里开始以及在结构内向哪个方向扩散?

            在哪里切割:沿着怀疑腐蚀的方向切割,通常靠近边缘或孔附近。

            可以得到结论:确定原因是否是材料、保护涂层或测试条件。

            在检查台上的放大灯下观察电路板上破裂的焊点区域
            大多数事情都是从目视检查阶段忽略的一个小细节开始的。

            3. 汇总表:标志及切割位置

            情况 早期迹象 主要切割位置 关键标准
            关于焊点裂纹的投诉 一种产品代码的错误率增加 纠正缺陷焊点+控制焊点 裂纹位置及机理
            新板供应商 文件完整但细节缺乏 面板上的多个位置 镀层厚度、同心度
            热冲击后开裂 测试样品在高循环时失败 受试样品+对照样品 裂纹萌生位置
            电路板层未对齐 阻抗或机械公差偏差 面板边缘和面板中部 层数、层偏差
            孔阻力增大 该孔具有异常高的电阻 缺陷孔+控制孔 镀层厚度和连续性
            电线连接滑脱 接触电阻逐渐增大 压接端子体 压缩、空间
            腐蚀后损伤 边缘区域出现腐蚀产物 沿着疑似腐蚀的方向 腐蚀起始位置

            4. 问题出现之前要消除的四个迹象

            1. 改变供应:新的电路板、焊锡、涂层或制造商供应商。
            2. 变更流程:改变热曲线、改变焊接设备、改变生产线速度。
            3. 设计变更:改变孔径、层数、板厚、焊盘尺寸。
            4. 漂移工艺指标:尽管没有超过警告阈值,但在许多批次中错误率略有上升但稳定。

            5. 从故障排除到日常控制

            时间 适用范围 目的
            新供应商的第一批 面板上的多个位置 确认供应商的实际产能
            当改变材料、工艺和设计时 按变更类别 确认更改不会导致结构错误
            定期按计划进行 至少一名代表小组 留意稳定或漂移的趋势
            当出现问题时 正确的位置和正确的相关对象 根本原因分析

            重复性计划的成本通常比一次性召回的成本低得多,因为其本质是尽早发现漂移趋势。

            样品切割机旁边的裸板堆叠,样品被夹紧
            切割和检查新供应商的第一批货物比处理组装好的货物便宜得多。
            在透明塑料模具和实验室桌子上的光学显微镜中镶嵌样品
            从长远来看,从故障排除转向日常控制是降低成本的一种方法。

            6. 常见问题

            小工厂需要切片程序吗?

            无需投资设备。可以分批、定期外包,周期为 3-6 个月,并有明确的验收标准。

            如果您只有一次切割的预算,您应该选择哪个时间?

            选择新板供应商的第一批或材料和工艺发生重大变化时,因为这些时候风险最高。

            切片是否有助于减少客户投诉?

            是的,有两种方式:在发货前尽早发现问题,并在与客户进行技术讨论时获得定量证据。

            切片是否应该包含在定期质量报告中?

            应该。将切片结果与其他指标放入同一报告集中有助于了解结构和绩效之间的相关性。

            寄送样品前我需要准备什么?

            确定要回答的问题,定位切割位置,在样品上标记切割方向,并包括有关批次、过程和观察到的异常情况的信息。

            七、结论

            上述七种情况都有一个共同点:它们都与内部尺寸或材料层之间的粘合质量有关 — 这组问题只有切片才能回答。

            要做的三件事:列出需要切割样品的次数(第一批、改变供应、改变工艺);留意早期迹象,以便在问题爆发之前予以解决;并始终发送带有具体问题的样本,而不是仅仅要求“检查以寻求帮助”。

            参考资料

            • IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
            • IPC-A-600 — 印刷电路板验收标准。
            • IPC-6012 — 刚性印刷电路板的技术和性能要求。
            • IPC-A-610 和 J-STD-001 — 焊接材料要求和验收标准。
            • IPC-7095 — BGA 设计和组装。

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              切片与 X 射线、AOI、超声扫描有何不同?何时必须破坏样品?

              0
              文章《切片与 X 射线、AOI、超声扫描有何不同?何时必须破坏样品?》的封面图

              相同的四种方法用于“查看”焊点和电路板的内部,但它们回答了不同的问题。选择错误的方法往往会带来正确的结果,但并不能解决眼前的问题。

              本文针对每种类型的问题,对 X 射线、AOI 和超声波扫描的切片进行了比较,展示了何时需要销毁样品,以及选择方法时的四个常见错误。

              1. 四种方法,四种不同的“看”方式。

              方法 它是如何运作的 样品破坏? 最强烈的问题
              AOI(自动光学检查) 相机和表面比较算法 否 缺少元件、未对准、锡桥、方向错误
              X 射线 光线穿透材料,根据密度创建图像 否 BGA 下空洞、少锡、隐藏焊点
              超声波扫描(SAM) 声波在材料界面处反射 否 层分离,料块内有气泡
              切片 切割、成型、打磨、抛光,然后检查切割表面 是的 厚度、润湿深度、金属间化合物层、结构

              前三种方法的共同点是:它们观察间接迹象,并且不能在微观尺度上给出可靠的尺寸数字。切片则相反 — 它显示了精确的剖切平面,但在该平面上给出了直接的定量信息。

              2. 根据问题选择方法表

              问题需要回答 适用方法 注释
              焊点是否少锡? X 射线(筛选)、切片(确认) X 射线显示怀疑,切片得出结论
              孔内镀层厚度是否满意? 切片 只能在切片上测量
              电路板是否分离? 超声波扫描、切片 超声波可以扫描整个板和切片以确认位置
              组件的位置和方向是否正确? 兴趣区 目视检查就足够了
              BGA 焊点中的空洞占多少百分比? X 射线(面积测量)、切片(平面检查) 两种不同视角的两种方法
              金属间化合物层有多厚? 切片(如果需要,可进行高级分析) 没有替代的非破坏性方法
              错误是存在于内部还是仅存在于表面? 先结合 AOI + X 射线,然后结合切片 此顺序有助于在切割前进行分区
              屏幕显示带有成排圆形焊点的电路板的灰度 X 射线图像
              X 射线可以看到空洞和隐藏的焊点,但无法测量金属间化合物层的厚度和结构。

              3. 什么时候必须销毁样品?

              有四组情况不能替代非破坏性方法:

              1. 需要厚度数:电镀层、涂层、金属间化合物层、介电层。没有一种非破坏性方法可以在微观尺度上以相当的精度测量这些层。
              2. 需要确认链接状态:焊点已形成金属结合或仅形成机械接触。这是 X 射线无法区分的差异。
              3. 需要法律结论或质量争议:当需要向第三方解释时,带有刻度的切片图像是定量证据,比 X 射线图像更有力。
              4. 需要分析根本原因:当涉及到回答“为什么”时,而不仅仅是“是或否”。

              相反,切片有三件事不应该做:100%检查产品、快速筛选整个批次、在常规检查中替代 AOI 或 X 射线。

              4. 选择方法时的四个错误

              错误 后果 如何避免
              使用 X 射线得出电镀厚度的结论 错误的结论,因为 X 射线仅给出密度对比 先提出测量问题,然后选择方法
              X 射线筛查前切割样品 浪费样品和成本,可能切割在错误的地方 先无损筛选,后定位
              从切片得出“没有错误”的结论 忽略切割平面外的缺陷 当风险高时指定限制并增加样本数量
              对不合适的样品使用超声波 产生的噪音是由几何形状或材料引起的 提交样品前检查适用性
              光学检查显微镜放置在实验室桌子上的电路板上方
              AOI 快速且无损,但仅评估显示表面。

              5. 合理顺序:先筛选,后销毁

              1. 目视检查和 AOI:消除明显的表面缺陷,不浪费样品。
              2. X 射线:定位问题 — 什么位置、什么类型的焊点、什么水平。
              3. 超声波扫描(如果涉及层流分离):确定材料质量中的缺陷范围。
              4. 正确位置处的切片:得到数字和最终结论。
              5. 如果需要高级分析:分析金属间化合物层的成分和结构。

              这个顺序可以帮助每个被破坏的样本回答正确的问题,而不是广泛切割然后发现它在错误的地方。

              超声波扫描槽,板浸入水中,传感器位于上方
              超声波在检测分层和气泡方面功能强大,但需要样品基质和经验丰富的技术人员。

              6. 常见问题

              X 射线可以代替切片吗?

              不,在关于尺寸和金属粘合的问题组中。 X 射线检测和定位能力强;切片对于结构的测量和得出结论的作用很强。

              超声波扫描可以代替切片吗?

              不完全是。超声波扫描可以检查整个板材并检测良好的层分离,但不能测量涂层厚度或评估金属间化合物层形态。

              为什么不为所有人使用 3D CT?

              3D CT 提供三维且无损的图像,但成本和时间要高得多,而且分辨率对于金属间化合物层来说并不总是足够的。对于有关厚度的问题,切片仍然是更实际的选择。

              是否可以在一份报告中结合两种方法?

              在重要情况下应执行此操作:X 射线图像可显示缺陷位置,该确切位置的切片图像可显示内部结构。

              哪种方法最快?

              生产中最快的 AOI; X 射线比切片快,但比 AOI 慢。切片总是最慢的,因为它必须经过样品制备。

              七、结论

              切片、X 射线、AOI 和超声波扫描并不竞争,但共享问题市场。 AOI 指示表面是否正确。 X 射线可显示是否存在内部缺陷。超声波显示材料是否分层。剖面图显示内部结构是否精确到微米。

              要做三件事:在选择方法之前写下需要回答的问题;切割样品前始终进行无损筛选;并在报告中明确说明使用哪种方法得出哪个结论。

              参考资料

              • IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片。
              • IPC-A-600 和 IPC-6012 — 印刷电路板技术要求和验收标准。
              • IPC-7095 — BGA 设计和组装,无效审查。
              • IPC-A-610 和 J-STD-001 — 焊接验收标准。
              • 材料和电子连接的扫描超声波测试标准。

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                什么是切片(金相切片)?为什么要切割样品来评估焊点与电路板?

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                文章《什么是切片(金相切片)?为什么要切割样品来评估焊点与电路板?》的封面图

                每个电子元件都有一个没有相机、没有 X 射线、也没有人眼可以看到的结构部分:孔壁内电镀层的厚度、锡渗透到元件引脚、锡和铜之间形成的金属间化合物层。如果你想知道这些事情,你就必须剪出样本。

                本文解释了什么是切片、为什么它是唯一可以回答一组特定问题的方法、样品制备过程需要什么,以及在使用结果得出结论之前需要注意的四个限制。

                1. 什么是切片?

                切片(也称为切片、显微切片)是将样品(电路板、焊点、连接器、电缆)通过待研究的正确位置切割,将样品模制成塑料模具,将切片研磨和抛光至必要的平整度和光泽度,然后在光学显微镜或电子显微镜下观察的方法。

                核心原理:切片创建三维结构的二维“切片”。位于切割平面上的所有物体都是可见的;任何偏离该平面的东西都会被忽略。这既是该方法的优点,也是最大的限制。

                2. 为什么需要切样?外面的事是无法告诉的

                问题 目视检查/AOI X 射线 切片
                孔内镀层厚度 看不到 无法测量 直接测量
                元件引脚吸锡 只看到暴露的部分 只看整体造型 查看整个焊点切片
                锡和铜之间的金属间化合物层 看不到 看不到 可见且可测量
                孔壁内部出现裂纹 看不到 看得见但难以量化 清楚地看到位置和长度
                材料层之间的分离 看不到 局限性 看清楚
                孔与孔环同心度 仅顶部可见 无法准确测量 可测量的

                简而言之:切片回答了以下问题内部尺寸和材料层之间的粘合质量。这是一组非破坏性方法只能提出建议而不能证实的问题。

                将电路板样品浇注在实验室桌子上的透明塑料模具中
                镶嵌后,样品被放置在透明塑料块中,准备进行研磨和抛光。

                3. 六大指标只能用切片来衡量

                1. 孔镀层厚度:决定钻孔的导电性和机械强度。
                2. 表面涂层厚度:焊盘上的化学或电镀层,直接影响焊接能力。
                3. 圆角和润湿角:指示焊点是否已形成真正的结合或只是表面连接。
                4. 金属间化合物层厚度:太薄,粘合力弱,太厚,又脆 — 这是长期可靠性因素。
                5. 空洞和层分离:确定内部缺陷的位置、大小和密度。
                6. 层偏差及层数:检查多层电路板设计是否正确,压合过程中是否错位。

                4. 样品制备过程:决定图像质量的五个步骤

                步骤 目的 常见错误
                剪下图案 通过要测量的正确位置创建初步切片 选择错误的地点;产生的热量使样品变形
                镶嵌样品 将样品固定到位并保护切割边缘 成型不严密,塑料流入间隙,造成样品边缘扭曲
                粗磨 压平切片,将样品带到正确的平面进行检查 磨削过多会导致待检零件丢失
                抛光 去除划痕和表面变形层 忽略晶粒水平,留下覆盖结构的变形层
                腐蚀(如有必要) 增加相和材料层之间的对比度 腐蚀太强会导致小细节丢失

                需要强调的是:实际上,大多数不令人满意的切片图像是由样品制备引起的,而不是由显微镜引起的。带有精心准备的样品的普通显微镜比带有划痕或倒角样品的高端显微镜产生更好的图像。

                5. 阅读切片图像:查看四组特征

                1. 厚度:电镀层、介电层、涂层 — 测量并与设计要求进行比较。
                2. 接口形状:焊点润湿是否均匀,是否有凹角,锡与元件引脚之间是否有间隙?
                3. 残疾:空洞、裂纹、分层、杂质、错位 — 记下位置和尺寸。
                4. 晶体结构:颗粒尺寸、金属间化合物层形态、过热或冷却过快的迹象。
                显微镜下的板边缘部分,具有交替的铜层和绝缘层
                切片显示了实际的内部结构:层数、镀层厚度、钻孔和焊点。

                6. 什么时候需要做切片,什么时候不需要?

                情况 需要切片吗? 原因
                确认新供应商的板批次 是的,在第一批中 测量电镀厚度和钻孔质量
                快速筛查限用物质的存在 否 使用更合适的元素筛选方法
                热震试验后焊点出现裂纹 是的 需要确定裂纹的位置和机理
                100% 检验生产线上的产品 否 破坏性方法,不适用于整个批次
                客户投诉焊点变形 是的 用照片证明内部结构
                在批量生产之前评估新设计 应该有 在设计错误变得代价高昂之前发现它们

                7. 该方法的四个局限性

                1. 样品销毁:切割后的样品无法返回生产线。因此,成本包括样本值。
                2. 只看到一架飞机:位于切片外部的缺陷不会出现在图像中。 “未发现错误”的结论仅适用于剖切面。
                3. 取决于运营商:对于同一个样品,如果测量过程和测量点的定义不同,两个技术人员可能会得到不同的图像和测量结果。
                4. 限定型号:不可能对整个批次进行切割,因此结果始终是样本的结论,需要放在抽样的背景下。
                实验室桌子,配有抛光研磨台、研磨纸和许多用于镶嵌样品的透明塑料模具
                切片质量主要取决于样品制备,而不是显微镜。

                8. 常见问题

                切片和显微切片有什么不同吗?

                在实际使用中,这两个词经常互换使用。 “显微切片”强调在显微放大倍数下观察,而“切片”则强调切割结构。文件中应有统一的名称,以免产生误解。

                是否可以在不破坏图案的情况下进行切片?

                不,该方法的本质是样品切割。然而,如果设计考虑到这一点,可以通过在允许的区域(例如优惠券区域或非功能边缘区域)选择切割位置来减少损伤。

                一次评估需要多少样本?

                取决于目标和风险级别。对于新供应商的新批次,应从面板上的许多不同位置采集样品,而不是从同一位置采集多个样品。

                可以用切片来得出整批的结论吗?

                仅在抽样和样本数量允许的情况下。一个切片代表一个点;整个批次的结论需要样本集和相应的统计参数。

                所有类型的产品都需要切片吗?

                不会。对于没有焊点或没有多层结构的产品,该方法的价值会很低。它对于多层板、隐藏焊点和金属互连最有价值。

                9. 结论

                切片是直接观察焊点和电路板内部结构的唯一方法:镀层厚度、锡渗透、金属间化合物层、空洞和分层。它不会取代非破坏性方法,而是在尺寸和材料粘合问题组中对其进行补充。

                要做的三件事:在选择切割位置之前确定需要回答的问题;投资样品制备,因为这是照片质量的决定因素;并在报告中明确说明结论与切割平面和具体样本集有关。

                参考资料

                • IPC-TM-650 方法 2.1.1 — 显微切片,用于制备印刷电路板切片样品的程序。
                • IPC-A-600 — 印刷电路板验收标准,切片评估。
                • IPC-6012 — 刚性印刷电路板的技术和性能要求。
                • IPC-A-610 和 J-STD-001 — 焊接验收标准和焊接材料要求。
                • ASTM E3——金相样品制备指南; ASTM E407 — 金属腐蚀。

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                  免责声明

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                  SIOC 和 Over Boxing 有何不同?为亚马逊产品选择正确的包装试验

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                  文章《SIOC 和 Over Boxing 有何不同?为亚马逊产品选择正确的包装试验》的封面图

                  在亚马逊上销售时,企业经常听到两个短语:SIOC(用自己的集装箱运送)和过度拳击。两者都是 ISTA 6-AMAZON.COM 协议,服务于相同的目标 – 证明包装能够承受到客户的分销过程 – 但是自相矛盾的方法。

                  对此的误解会导致两个代价高昂的后果:要么选取错误的试验(结果不能用于注册),要么选择错误的设计方向(包装材料太多,或与实际旅程相比太薄)。本文基于两个 ISTA 6-AMAZON.COM 文档本身以及包装试验的一般原则对这两个方向进行了比较。

                  1、核心区别:冲击力谁承受?

                  这是唯一需要先回答的问题。

                  • 过度拳击:产品位于其零售包装中,然后放置整个块一个外纸箱(箱子上方)有垫料。冲击力和振动垫料外箱预吸收;产品和零售包装仅接收剩余部分。
                  • SIOC:无外盒。零售包装本身贴有运输标签并直接发送给客户。所有冲击力、振动力和压缩力都直接撞击包装。

                  换句话说:拳击是一种考验两层系统; SIOC 是试验一个班级。那么,两篇文章不能互相替代— 过度装箱结果并不意味着零售包装足够耐用,可以单独使用。

                  大无标签棕色纸板箱打开,里面插入了一个气囊和一个小无标签产品盒
                  过装箱:产品采用零售包装,然后将整个块放入带有插入材料的外箱中 – 力首先被外箱吸收。

                  2.比较两个方向的细节

                  标准 过度拳击 SIOC
                  原理 零售包装+外箱+垫料 主要零售包装是运输箱
                  ISTA 文件 6-AMAZON.COM 拳击(2018 版) 6-AMAZON.COM-SIOC(2018 版)
                  音量范围 轻包组(文件规定阈值 70 磅/32 千克) 按组别划分:50 磅以下; 50 至小于 100 磅; 100 磅或以上(包裹系统限制为 150 磅/68 千克)
                  如何对试验进行分组 共享试验顺序 根据体积、运输方式和产品组分为 A-H 型八组
                  刀片材料的作用 强制性的,有指定的类型和厚度 没有外部垫料 — 只有包装内部的纹理
                  谁受到评估? 仅产品;外箱、垫料和危险块不正在评估 产品展示和所有包装必须能够交付给客户
                  附加特性试验 是的危险块(破碎块模拟同一个盒子中的其他重物) 是的压缩夹,垂直压缩,桥梁冲击,集中边缘冲击,全旋转下降
                  检查是否有泄漏 不属于主链 液体货物 8 小时泄漏试验
                  设计后果 零售包装被“屏蔽”——可能更薄 零售包装必须承受直接作用力 — 它需要更坚固

                  最容易被低估的细节是“谁获得评级”这一行。在过度拳击中,外箱凹陷、撕裂或垫料塌陷不只要产品完好无损,就被视为失败。在 SIOC,情况恰恰相反:如果零售包装被打开、撕裂或变形到客户不接受的程度,那就是一个真正的问题,因为该包装是交付给客户的包裹。

                  3. 关于无忧包装 (FFP) 计划

                  FFP 是其中之一节目亚马逊注重拆箱体验:易于打开的包装、有限的难以回收的材料(例如塑料领带和硬塑料壳)以及更紧凑的尺寸。 FFP 不是一个单独的“试验”,而是一个设计目的地;为了证明包装符合要求,企业仍然必须选取两种 6-AMAZON.COM 协议之一 – 取决于包装配置是面向 SIOC 还是面向 Over Boxing。

                  未贴标签的棕色纸箱,其运输标签单独放置在仓库的传送带上
                  SIOC:零售包装本身贴有运输标签并直接送到客户手中 — 没有外层来分担影响。

                  用三句话来概括:

                  • SIOC 和过度拳击= 两次试验(证明方法)。
                  • FFP= 设计/体验目标(易于打开的包装,很少多余的材料)。
                  • 好的 SIOC 设计通常更接近 FFP——因为去掉外盒就意味着去掉一层材料。

                  4.五个问题选择正确的方向

                  # 问题 如果您回答“是”→ 倾向于支持
                  1 当前的零售包装是否足够坚固,能够承受跌落、振动和压缩,而不需要外部盒子? SIOC
                  2 轻组中的捆包重量是否符合超装箱文件的阈值? 过度拳击(更简单,试验成本更低)
                  3 产品是否棱角分明、薄弱、容易划伤,或者交付时是否需要遮挡品牌形象? 过度拳击
                  4 目标是减少材料、减少发货量、实现更好的开箱体验吗? SIOC
                  5 您的企业是否已经制定了一套产品损伤标准和可接受的包装水平? 必须有 — 无论你选择哪个方向

                  问题 5 不是一个技术问题,而是一个准备问题:这两篇文章本身都没有定义“通过”的含义。查看更多试验包装时的四个合格/不合格标准在安排试验之前编写一组标准。

                  5、选择错误方向的成本和风险

                  两个常见错误及其后果:

                  • 选取 Over Boxing,然后转向 SIOC。旧的结果对于新的记录来说毫无价值。因为 Over Boxing 假设总是有一个外箱,所以它的试验系列不包括垂直压缩、球形冲击或像 SIOC 那样的完全旋转跌落 – 因此即使试验幅度也不同。必须从头开始,并且经常必须重新设计包装。
                  • 仍在实际包装盒中选取 SIOC。企业支付的费用超过必要的费用,并且可能会被要求设计比实际需要更坚固的包装 — 增加材料和长期生产成本。
                  两个密封的、未贴标签的棕色纸箱并排放置在包装桌上,上面贴着胶带卷
                  选择错误的方向意味着从头开始:Over Boxing 和 SIOC 的试验系列在练习次数和幅度上都不同,因此旧的结果无法重复使用。

                  就成本而言,SIOC 试验通常更长:气候调节加上长时间振动试验、1 小时静置压缩和 8 小时液体货物泄漏试验。查看更多ISTA 包装试验的成本和时间取决于什么?了解控制因素。

                  6. 常见问题

                  实现 Over Boxing 是否意味着包装也符合 SIOC 要求?

                  不会。这两项试验测量两种不同的配置。拳击运动中的伸手动作已被证实两层系统活动; SIOC 需要证明一堂课自己承受吧。这是两个不同的记录,两次不同的选取。

                  如果我没有外部盒子但想确定一下怎么办,两者都做怎么样?

                  只需使分配与实际交付配置相匹配即可。如果去掉外包装盒,则文件为 SIOC;仅当您想要在开发阶段比较两个设计选项时,Over Boxing 才有用。

                  FFP 的保护级别是否比 SIOC 更高?

                  不。FFP 是关于开箱经验和材料,与轴承级别无关。它是一个并行设计目标,而承载水平由相应的 6-AMAZON.COM 协议证明。

                  是否可以双向注册不同的产品代码?

                  是的,许多企业都这样做:敏感产品类别转向 Over Boxing,健康产品类别转向 SIOC。每个零件编号必须与实际交付配置和使用的试验相匹配。

                  试验名称经常更改吗?

                  是的。 ISTA 定期更新版本(两篇文章引用的版本均为 2018 年),6-AMAZON.COM 于 2014 年 10 月首次上线。申请时应明确说明文章名称+版本并在提交之前检查当前版本。

                  七、结论

                  “SIOC 还是 Over Boxing”这个问题本质上是一个包装设计的问题,而不是程序的问题。要记住三点:两篇文章不能互相替代因为一侧有吸力外盒,另一侧没有;Over Boxing 只评论产品(外箱损伤不视为故障),也SIOC 也评估包装因为包装是直接交付给客户的;和FFP 是经验目标,而不是保护级别。

                  在安排之前,有必要最终确定:实际交付配置(带或不带外箱)、包装的重量和外部尺寸、产品组以及一组产品损伤标准 – 包装的可接受水平。有了这四件事,选择课程就只是查表的问题了。

                  参考标准版本:文章内容基于文档 ISTA 6-AMAZON.COM Over Boxing(2018 版)和 ISTA 6-AMAZON.COM-SIOC(2018 版)。


                  参考资料

                  完整的标准应直接从 ISTA 搜索和订购。以下是撰写本文时参考的公开来源:

                  • ISTA 6-AMAZON.COM-SIOC,2018 版 —Amazon.com 配送系统运输的自有集装箱 (SIOC)
                  • ISTA 6-AMAZON.COM 拳击,2018 年版 —Amazon.com 分销系统发货的过度装箱
                  • ISTA—试验程序和项目(当前目录,2026 年 9 月 28 日访问)

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                    执行试验时,必须使用直接从 ISTA 获取的官方当前版本标准。我们不会以任何形式重新分发 ISTA 材料。本文中的信息对于当前版本的标准可能已过时。

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                    ISTA 6-AMAZON.COM SIOC 是什么?包装试验过程发送到产品自己的盒子中

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                    文章《ISTA 6-AMAZON.COM SIOC 是什么?包装试验过程发送到产品自己的盒子中》的封面图

                    ISTA® 6-AMAZON.COM SIOC是对亚马逊上销售的产品进行的包装试验,但是无需外接盒子。 SIOC 代表用自己的集装箱运输—“装在自己的盒子里”:制造商的包装是装运箱,贴有运输标签并直接发送给客户。

                    这是 6-AMAZON.COM 群里最重最复杂的一课,因为要模拟整体旅程:从亚马逊仓库,通过包裹递送或零担卡车,到达买家家门口 — 没有任何外部保护。 2018 年文件共 52 页,分为:八个 A-H 型组和25 个试验块共享。

                    本文介绍了每种类型的结构、分类、试验系列以及主要技术参数,以便企业在与认可实验室合作之前准备好文件。

                    1. ISTA 6-AMAZON.COM SIOC 是什么?

                    立即了解此类文档的一些特征:

                    • 这是一个“项目”,而不是“标准”。ISTA 明确区分:系列 1/2/3 是试验程序(标准程序),而 6 系列是会员表现试验—“ISTA 成员为其自身目的创建的协议”。 6-AMAZON.COM 套件由 ISTA 开发与亚马逊合作。
                    • 2014 年 10 月首次推出和是“一般模拟”试验。:对真实运输危险的一般模拟,但是不会自动遵守运输公司的包装规定。目前参考文件中流通的版本是2018 版。
                    • 对象是零售“包装产品”。—即产品和包装一起考虑,不分开。
                    • 自有集装箱运输 (SIOC)这意味着产品的原始包装必须能够承受整个配送过程,无需保护性外箱。

                    从逻辑上讲,SIOC 就是卡更严格过拳击:有外箱时,外箱吸收大部分冲击力;使用 SIOC 时,暴露的是零售包装。因此,对纸箱强度、内部结构、抗压能力的要求都较高。

                    在包装实验室中,未贴标签的棕色纸箱以一定角度固定在带有高度尺的跌落试验台上
                    对于 SIOC,零售包装本身会受到整个冲击链的影响 — 没有外盒来分担冲击力。

                    2. SIOC、过度装箱和无忧包装有何不同?

                    概念 含义 相应试验
                    SIOC— 用自己的集装箱运送 产品原包装贴标签直接发货,无外箱 6-AMAZON.COM SIOC
                    过度拳击 产品包装在零售箱中,放入带有垫料的外包装箱中,然后发送 6-AMAZON.COM 拳击
                    FFP— 无忧包装 易开启包装,无塑料扎带,取出时无不适感;是一节目亚马逊的重点是拆箱体验 根据配置使用 6-AMAZON.COM 协议(SIOC 或 Over Boxing)进行评估
                    亲和力— 免准备包装 进入亚马逊仓库时包装不需要额外准备(不需要包装或额外的胶带) 验证是否包含亚马逊的包装说明

                    需要记住的实用要点:SIOC 和 Over Boxing 是两种不同的试验,不能互相替代。如果商家想要“无外箱寄货”,就必须选取 SIOC——Over Boxing 的结果并不能替代,因为 Over Boxing 已经假设了总有一个吸力的外箱。如果你不确定选择哪个方向,你应该阅读这篇文章什么是 ISTA 6-AMAZON.COM 拳击?在最终设计之前进行比较。

                    3. 包装产品分类:需要提前确定阈值

                    整个 6-AMAZON.COM SIOC 在分类系统上运行。要查找正确的类型和正确的试验序列,必须确定以下阈值:

                    分类标准 阈值
                    体积 < 50 磅(23 千克)· 50 磅(23 千克)至 < 100 磅(45 千克)· 100 磅(45 千克)或更多
                    运送方式 Parcel Delivery(包裹交付)·卡车零担(零担、卡车合并运输)·托盘化(托盘上的货物)
                    限制包裹系统的体积 150 磅(68 千克)— 包裹系统不接受更重的包裹
                    周长 = 长度 + 2 ×(宽度 + 高度)· 阈值 165 英寸(4.19 m)
                    长边尺寸 门槛 108 英寸(2.7 m)
                    特殊产品组 电视/显示器(视为货物不易碎的并有单独的类型组 G、H)
                    亚马逊仓库处理方式 标准搬运(地板装载 – 交付给客户时不带托盘) · 托盘搬运(带托盘交付给客户)

                    关于分类的三点注意事项:

                    • 身份证明文件非易碎品需要样品对于整个过程;如果货物是易碎品,根据 ISTA 对“易碎品”的定义,样品数量会增加。电视/显示器被归类为非易碎品,为电视/显示器设置单独的类型有助于减少变异性,从而以更少的样本提高可重复性。
                    • 一托盘化或集中化装载— 如果这是最终消费者的预期交付配置 — 被考虑一单一包装产品。
                    • 记录运行流程的请求一次,但是建议整个过程运行五次或以上每次都用新的样本,以获得有代表性的结论。

                    4. 八组 A-H 型

                    类型 描述 体积/条件
                    一个 包裹递送 — 独立包裹 小于 50 磅(23 千克)
                    乙 包裹递送 — 独立包裹 50 磅(23 千克)至 100 磅(45 千克)以下
                    C 包裹递送 — 独立包裹 100 磅(45 千克)或以上(注:包裹系统重量限制为 150 磅/68 千克)
                    D LTL 交付 — 单个包裹 小于 100 磅(45 千克)
                    乙 LTL 交付 — 单个包裹 100 磅(45 千克)或以上
                    F 零担运输 — 货物装载在托盘上(托盘化) 单个包/托盘
                    G 包裹递送 —电视/显示器 150 磅(68 千克)以下和周长 ≤ 165 英寸(4.19 m)
                    H 零担运输 —电视/显示器 150 磅(68 千克)或以上或周长 > 165 英寸 (4.19 m)

                    对于非电视/显示器产品,文档中明确规定了三个包裹系统排除阈值:重量超过 150 磅, 或任何尺寸大于 108 in, 或周长大于 165 英寸, 或托盘上的货物,或者是特殊送货要求来自亚马逊 — 全部不遵循包裹系统。

                    5.二十五个试验块

                    SIOC 不呈现单独的文章,而是将它们组织成章节25 个试验块— 然后将“块”组装成每种类型的链。例如,A 型使用块 1、2、12、15、21-25; H 型使用块 1、3、4、5、6、9、10、13、16、20、22、24…

                    块 类别 内容
                    1 气候 温湿度调节(预调节+受控调节)
                    2 影响 自由落体 — 输送系统,第一链
                    3 影响 倾斜/翻倒(倾斜 22°)
                    4 影响 自由落体 — LTL,最大 18 英寸(460 毫米),6 次跌落
                    5 影响 旋转平落 9 英寸(230 毫米)
                    6 影响 旋转边缘落差 9 英寸(230 毫米)
                    7 影响 旋转角落差
                    8 影响 倾斜或水平冲击 — 速度 48 英寸/秒 (1.2 m/s)
                    9 压缩 水平压缩 — 夹紧模拟
                    10 压缩 垂直压缩(从上到下),保持 1 小时
                    11 影响 叉车模拟
                    12 振动 有负载和无负载时的随机振动 — 公路和取货和送货频谱
                    13 振动 上部负载随机垂直振动 — 钢弹簧卡车频谱
                    14 振动 上部负载随机垂直振动
                    15 影响 自由落体 — 输送系统,第二条链(一旦跌落到危险处)
                    16 影响 自由落体 — LTL,最大 32 英寸(810 毫米),6 次跌落
                    17 号 影响 落在平坦的表面上
                    18 影响 下降旋转边缘
                    19 影响 以一定角度坠落
                    20 影响 倾斜或水平冲击 — LTL
                    21 影响 下降旋转边缘 9 英寸(230 毫米)
                    22 号 影响 全旋转平落
                    23 影响 桥梁碰撞 — 16 英寸(400 毫米)坠落危险箱
                    24 影响 集中边缘冲击 — 16 英寸(400 毫米)坠落危险箱
                    25 诚信 泄漏试验 8 小时 — 仅限液体货物

                    6. A 型和 B 型试验系列

                    A 类 — 包裹投递,重量低于 50 磅(23 千克):

                    # 类别 块 试验等级 注释
                    1 预调节 1 实验室温湿度,12 小时 必填
                    2 受控空调 1 温度、湿度按表选择 可选
                    3 自由落体 2 9 次掉落 — 高度随质量变化 必填
                    4 随机振动 12 总重量 0.53 和 0.46 必填
                    5 自由落体 15 8 滴 —一旦陷入险境 必填
                    6 下降旋转边缘 21 9 英寸(230 毫米) 细长且扁平的捆包
                    7 落在平坦的表面上 22 号 根据草捆尺寸而变化 长捆和平捆
                    8 桥梁冲击 23 16 英寸(400 毫米)坠落危险箱 仅限长捆
                    9 集中边缘冲击 24 16 英寸(400 毫米)坠落危险箱 仅平捆
                    10 试验是否有泄漏 25 8 点钟 仅限液体产品

                    B 型 — 包裹递送,50 磅(23 千克)至 100 磅(45 千克)以下:保持 A 型的前四个步骤不变,但是插入更多第一次自由落体后三个较重的项目:

                    # 类别 块 试验等级 注释
                    1–3 预调节·调节·自由落体 1, 1, 2 与 A 型相同(12 小时·9 滴) 必需/可选
                    4 翻倒/翻倒 3 倾斜角度 22° 当草捆高度 ≥ 48 英寸(1.2 m)且一个底部边缘 < ½ 高度时需要;或 ≥ 30 英寸(760 毫米)高且重心大于 ½ 高度
                    5 水平压缩 — 夹紧 9 根据公式计算 多方向夹紧;适用于轴宽度 ≥ 24 英寸(610 毫米)且 < 75 英寸(1905 毫米)
                    6 垂直压缩 10 按公式计算,保持力 1 小时 使用压缩试验机,或哑铃+撑板
                    7 随机振动 12 总重量 0.53 和 0.46 必填
                    8 自由落体 15 8 次跌倒,其中一次跌倒在危险处 必填
                    9-13 边缘旋转跌落·面旋转跌落·桥冲击·集中边缘冲击·泄漏试验 21, 22, 23, 24, 25 喜欢 A 型 长包/扁包/散装货物

                    7. C、D、E 型试验系列

                    C 型 — 包裹递送,100 磅(45 千克)或以上:在这个质量水平上,试验被放弃自由落体并切换为可控冲击形式:

                    # 类别 块 试验等级
                    1–2 预调节(12 小时)·受控调节 1 实验室·按表选择
                    3 翻倒/翻倒 3 角度 22°
                    4 落在平坦的表面上 5 9 英寸(230 毫米)
                    5 下降旋转边缘 6 9 英寸(230 毫米)
                    6 倾斜或水平冲击 8 48 英寸/秒(1.2 m/秒)
                    7–8 水平压缩 — 夹紧·垂直压缩 9, 10 根据公式;压缩并保持 1 小时
                    9 随机振动 12 Grms 0.53 和 0.46
                    10 倾斜或水平冲击 20 48 英寸/秒(1.2 m/秒)
                    11-14 日 边缘旋转落差·面旋转落差·球面冲击·集中边缘冲击 21, 22, 23, 24 喜欢 A 型

                    D 型 — LTL,小于 100 磅(45 千克):LTL 组使用两个自由落体链钢弹簧搬运车的不同及振动谱:

                    # 类别 块 试验等级
                    1–2 预调节·控制调节 1 12 小时·可选
                    3 翻倒/翻倒 3 角度 22°,根据高度/重心条件
                    4 自由落体 4 6 次跌落 — 最大 18 英寸(460 毫米)
                    5–6 水平压缩 — 夹紧·垂直压缩 9, 10 根据公式
                    7 上部负载随机垂直振动 13 总重 0.54
                    8 自由落体 16 6 次跌落 — 最大 32 英寸(810 毫米)
                    9-11 面旋转坠落·桥梁冲击·集中边缘冲击 22、23、24 长捆/扁捆

                    E 型 — LTL,100 磅(45 千克)或以上:用旋转跌落和水平冲击代替自由落体对 – 步骤 3 是翻倒(块 3),然后是 9 英寸(230 毫米)的平面旋转跌落(块 5)和边缘旋转(块 6),48 英寸/秒的倾斜/水平冲击(块 8),夹具压缩和垂直压缩(块 9、10),顶部负载为 Grms 0.54 的垂直振动(块 13),第二次倾斜/水平冲击(块) 20),然后是球形冲击和集中边缘冲击(块 23、24)。注 E 型不有全平面旋转的掉落牌。

                    8. F、G、H 型试验系列

                    类型 试验序列特征 主要区别
                    F— 零担托盘货物 是的以一定角度坠落(block 7) — 唯一使用 block 7 的歌曲;接下来是倾斜/水平冲击(块 8)、垂直压缩(块 10)、钢弹簧卡车顶部负载振动(块 14)和全平面旋转坠落(块 22)。 托盘配置单独试验;省略水平压缩(不与托盘货物夹紧)
                    G— 包裹电视/显示器 < 150 磅,周长 < 165 英寸 如果被起诉50 磅以下:跟随光分支→随机振动(块 12)然后自由落体(块 15)和块 21/22/24。如果被起诉50 磅至 < 150 磅:取重树枝→水平压缩(方块 9)、垂直压缩(方块 10)、振动(方块 12)、坠落(方块 15)…… 所需文件不要每次草捆掉落时都接住它使用 G 型 — 释放即可自由弹跳
                    H— LTL 电视/显示器 ≥ 150 磅或周长 > 165 英寸 100 磅以下的树枝:翻倒(块 3)→LTL 自由落体 6 次(块 4)→正面(块 5)/侧面跌落(块 6)→水平冲击(块 8)→夹具压缩(块 9)→垂直压缩(块 10)→振动(块 13)→第二次自由落体(块 16)→集中桥/边缘冲击(块 23、24)。分支 150 磅或以上:用于全平面旋转(块 22) 电视/显示器有单独的夹紧位置:压板放置在远离角落的位置3 英寸(76 毫米);请勿夹在 50 磅以下的电视/显示器上

                    总体而言,体积越大,旅程的“包裹”就越少。试验系列越倾向于可控练习(旋转落体、水平冲击、压缩)而不是自由落体。这就是 SIOC 和我们熟悉的 3 系文章的很大区别。

                    9.气候调节和随机振动

                    气候调节在同一模块中包括两个部分:实验室环境中的预处理12 点(强制)和调节受控的根据表选择温度-湿度(可选)。文件保留标准要求:发送到认可实验室的产品和包装必须经过过度包装或在实验室用新包装重新包装,确保试验仪处于完美状态。

                    随机振动分为两个光谱组:

                    块 振动频谱 申请 总重数 下载上面
                    12 陆路(长途) A 型、B 型、C 型、G 型 0.53 是的
                    12 接送车(送货车) A 型、B 型、C 型、G 型 0.46 否
                    13/14 钢弹簧搬运车(钢弹簧搬运车) D 型、E 型、H 型/F 型 0.54 是的

                    具有三个振动方向(第 3 面、第 4 面、第 6 面),文档记录了每个组的单独持续时间:LTL 组运行每个方向 80 分钟,托盘货物组(F 型)运行240 分钟面向方向 3;包裹分支运行30 分钟面 3 上的取货和送货范围不下载上面的。

                    顶部负载是最容易误判的部分。该文件使用根据公式计算的“总理论顶部负载”概念来模拟 108 英寸(2.7 m)高的货柱 — 卡车或集装箱的内部高度:

                    方向 公式(英寸) 公式(米单位)
                    第 1 面或第 3 面朝下 (108−高)×长×宽×0.0035 (2.7-高)×长×宽×96
                    第 2 面或第 4 面朝下 (108−宽)×长×高×0.0035 (2.7−宽)×长×高×96
                    第 5 面或第 6 面朝下 (108−长)×宽×高×0.0035 (2.7−长)×宽×高×96

                    在其中0.0035 磅/立方英寸(96 千克/立方米)是动载荷系数 — 货物平均静载荷密度的 50%。需要记住的四个规则:

                    • 集团A、B、C 和 G 使用 300 磅(136 千克)做总理论载荷;组D、E、F、H 使用 600 磅(272 千克)。
                    • 如果计算理论载荷小于 25 磅(11 千克)那么不使用该方向的上部负载。
                    • 对于 D–H 型:如果高度位于试验方向≥ 72 英寸(1.8 m),请勿使用以上负载。
                    • 每个方向的最大上部负载块为600 磅(272 千克)。对于大捆,上述负载就可以了分裂的:如果两个顶部边缘 ≤ 18 英寸(460 毫米),则不分割;如果一侧 > 18 英寸,则分为两部分;如果两侧都 > 18 英寸,则分为四部分。

                    理论载荷值应为向上舍入精确到 5 磅(2 千克)标记并使用四舍五入值。

                    一个未贴标签的棕色纸箱放置在振动台和胶合板之间,以分隔负载,上面的一堆未贴标签的盒子充当上负载块。
                    顶部负载模拟行李箱中 108 英寸高的货物柱:通过公式计算的理论值,四舍五入为 5 磅,最大 600 磅,并在包裹较大时除以。

                    10.跌落、翻倒、桥梁冲击和泄漏试验

                    自由落体。坠落高度因质量和群体而异。通过交付系统,区块 2(第一条链)已9 次跌倒块 15(第二串)有8 次跌落 — 包括一次从危险处跌落。 70 磅(32 千克)标记的高度级别有所不同:70 磅以下使用 460 毫米(18 英寸),70-150 磅(32-68 千克)使用 300 毫米(12 英寸)。对于 G 类组,所需文件不要每次草捆掉落时都接住它— 自由弹跳,准确模拟真实货箱所经历的额外动能。

                    翻倒/翻倒。仅适用于有倾倒风险的捆包:高≥ 48 英寸(1.2 m)其中一个底边小于高度的 1/2;或高≥ 30 英寸(760 毫米)其垂直重心位置大于草捆高度的 1/2。倾斜角度 22°。

                    倾斜或水平冲击(块 8、20)。草捆放置在雪橇上并与障碍物碰撞速度 48 英寸/秒(1.2 m/秒)– 或实现等效的速度变化。实际上,这是对车辆突然制动或草包滑动并撞到车辆壁时的“侧翻”的模拟。

                    旋转滴。三种变化:平面掉落、边缘掉落、角度掉落 – 草捆在一侧被提升,然后允许围绕相对的边缘/角落自由落下。常见等级为9 英寸(230 毫米)对于平面旋转下降和边缘旋转下降。还有全旋转平落在块 22 中有高度根据包装尺寸而变化,并且是 SIOC 系列中的一篇专题文章。

                    桥梁冲击,第 23 区和集中边缘冲击,块 24被使用危险箱从高处跌落16 英寸(400 毫米):危险箱落在两端放置的捆包中间(模拟断桥)——长捆包需要;或落在草捆边缘 — 对于平草捆来说是必需的。这是对情况的两个非常现实的模拟:另一个草捆从上层架子上掉落到位于两端的草捆的中间。

                    泄漏试验(块 25)延长8 点钟和仅适用于液体货物 — 在整个撞击序列后检查密封包装。

                    11、压缩:水平夹紧、垂直压缩

                    水平压缩 — 夹具模拟(块 9)。目的是模拟从两侧夹紧草捆时夹板或提升装置的夹紧力。需要记住的三个细节:

                    • 夹紧力根据“夹紧试验配置和力”部分中的公式计算,但为堵住两端:如果计算值 ≤ 200 lbf (890 N),则使用200 磅;如果 ≥ 2000 lbf (8900 N),请使用2000 磅(8900 牛);在中间,使用计算值。对于某些分支机构,楼层水平为800 磅(3559 牛)。
                    • 右压板更大捆包边缘的开口足够宽以适合捆包,以最小的超调达到所需的力,并确保测力精度±5%以内。
                    • 夹紧方式:压板放置向上 3 英寸(76 毫米)和 3 英寸(76 毫米)从草捆的一角开始计算。捆包被夹紧5 次,每次升高约 12 英寸(305 毫米)离开地板并且保持力量 30 秒然后降低。依次夹住 2-4 对面;如果面距 5-6 在范围内24 英寸(610 毫米)至 75 英寸(1905 毫米)然后夹紧另一对面 5-6。
                    • 不需要夹紧A 型、F 型,并与50 磅以下的电视/显示器在 G 型和 H 型中。

                    垂直压缩(块 10)。将草捆放置在预期的运输方向(或最稳定的方向),根据公式和承受压缩力保持力 1 小时。有两种方法可以实现:使用压缩试验机,或使用哑铃+负重板。使用重物时,如果捆包原来位于托盘上,则必须添加或使用正确类型的托盘;并安装推荐文档安全拦截支撑吊具板和重物,以防草捆突然倒塌 — 这是劳动安全问题,而不是技术问题。

                    实验室中,未贴标签的棕色纸箱夹在压缩夹紧机的两块大钢板之间
                    水平压缩模拟夹紧力:从草捆角处压板向上 3 英寸和 3 英寸,夹紧 5 次,每次升高 12 英寸,保持力 30 秒。

                    12. 常见错误和常见问题

                    十大常见错误

                    1. 选择错误的类型。类型由重量、运输方式和周长决定,而不是由“我的货物很轻”的感觉决定。特别注意 50/100/150 磅阈值、周长 165 英寸、边缘 108 英寸。
                    2. Think Over Boxing“转换”为 SIOC。两篇不同的文章; SIOC 更加严谨,因为没有吸力外箱。
                    3. 忽略“长草捆/扁草捆”条件。21、22、23、24 座不适用于所有捆包:仅长捆或扁捆才需要侧翻和翻面;仅对长捆包进行桥梁冲击;仅对扁平草捆进行集中边缘冲击。
                    4. 负载计算采用错误的单位制。英寸公式使用 108 和系数 0.0035 lb/in³;公制公式使用 2.7 和 96 kg/m3。混合单位从一开始就是错误的。
                    5. 请勿舍入上述负载。值必须四舍五入向上使用前精确至 5 磅(2 千克)标记。
                    6. 未经许可使用顶部负载。如果理论值 < 25 lb (11 kg),或者对于 D-H 型,当试验方向高度 ≥ 72 in (1.8 m) 时,移除上述负载;且不得超过 600 磅(272 千克)。
                    7. G 型包裹掉落后接住。所需文件不抓住 — 必须让草捆自由落下。
                    8. 跳过电视/显示器的特殊夹紧过程。将压板放置在距离拐角 3 英寸(76 毫米)的位置,并且不要夹在重量低于 50 磅的电视/显示器上。
                    9. 自由落体顺序错误。包裹系统有顺序 1(9 次)和顺序 2(8 次,有时会遇到危险); LTL 也有两条顺序,但最大长度分别为 18 英寸(460 毫米)和 32 英寸(810 毫米)。
                    10. 跳过液体货物的泄漏试验。在所有撞击之后,液体货物必须在顺序末端进行 8 小时的泄漏试验。

                    SIOC 是 ISTA 官方标准吗?

                    第 6 名-AMAZON.COM 就是其中之一ISTA 项目— ISTA 成员出于自身目的与 Amazon.com 合作创建的协议。它不是系列 1、2 或 3 的试验程序。因此,在引用时,应正确记录:“ISTA 6-AMAZON.COM-SIOC,2018 版本”。

                    本文使用了多少个样本?

                    对于非易碎品(包括电视/显示器):一个样本。该文档要求运行该过程一次,但是建议运行五次或更多每次都用一个新的样本来得出有代表性的结论。

                    如何评估结果?

                    与所有 ISTA 试验一样,合格/不合格必须基于企业和合作伙伴设定的标准预定的——这里是产品损伤容限(Product Damage Tolerance)和包装退化容限(Package Degradation Allowance)。对于亚马逊计划,核心标准是产品未损伤并且包装仍然能够交付给客户。这个原理和其他文章类似,查看更多试验包装时的四个合格/不合格标准。

                    我应该进行 SIOC 还是 Over Boxing?

                    回答三个问题:出于保护或美观原因,产品是否需要外盒?原包装是否足够耐用,能够承受一系列的冲击;以及企业参与的亚马逊计划的要求。 SIOC 提供更好的开箱体验并节省材料,但对包装设计要求更高。

                    完成 SIOC 序列需要多长时间?

                    取决于类型。主导因素是 12 小时的调节加长时间振动练习(LTL 组 80 分钟× 3 个方向;F 型 240 分钟)和 1 小时的站立压缩。对于液体货物,还要进行 8 小时的泄漏试验。查看更多ISTA 包装试验的成本和时间取决于什么?

                    13. 结论

                    ISTA 6-AMAZON.COM SIOC 是对亚马逊上销售的产品进行的试验,这些产品采用自己的包装(没有保护性外箱)。要记住三件事:首先确定正确的 A-H 型(体积、运输方式包裹/零担/托盘、周长和电视/监控团队决定整个试验链);这比过度拳击更严格且不能互相替代;和最容易出错的部分是扑动练习中的上部负荷— 以英寸或米为单位的公式、300/600 磅标记、25 磅和 600 磅停止点、四舍五入至 5 磅,以及将上述负载除以最大尺寸的规则。

                    在安排试验之前,需要确认: 包装产品的重量和外部尺寸(长×宽×高);周长按公式 L+2×(R×C)计算;建议的运输方式(包裹、零担、托盘);产品组(通常是电视/显示器);产品损伤标准由双方预先确定。

                    参考标准版本:文章内容基于文档 ISTA 6-AMAZON.COM-SIOC,2018 版(52 页)——Amazon.com 分销系统运输的自有集装箱运输(SIOC);项目 6-AMAZON.COM 于 2014 年 10 月首次上线,试验级别仅供参考;实施时,必须使用官方标准,即 ISTA 的当前版本。


                    参考资料

                    • ISTA 6-AMAZON.COM-SIOC,2018 版 —Amazon.com 配送系统运输的自有集装箱 (SIOC),国际安全运输协会(项目,与 Amazon.com 合作开发)
                    • ISTA 6-AMAZON.COM 拳击,2018 年版 —Amazon.com 分销系统发货的过度装箱
                    • ISTA—试验程序和项目(当前目录,2026 年 9 月 28 日访问)
                    • ISTA—选择和使用 ISTA 试验程序和项目的指南(选择试验的说明,文献中引用)

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                      文章中提到的分类阈值、试验级别和公式可能在新版本中进行了调整。执行试验时,必须使用直接从 ISTA 获取的官方当前版本标准。我们不会以任何形式重新分发 ISTA 材料。

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